• 유기물자원화
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• 제20권1호
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• pp.71-77
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• 2012

농업 바이오매스의 혐기소화 적용성을 위해 가장 많은 양이 발생하는 볏짚을 원료로 하여 전처리에 따른 볏짚의 가수분해과정에서 가용성 화학적 산소요구량 (SCOD)의 변화 특성을 조사하였다. 전처리 조건으로는 4 종류의 볏짚 크기, 4 종류의 온도, 2 종류의 초음파처리 및 알칼리를 처리하였다. 분해지표인 SCOD 용출량은 입자 크기가 작을수록, 반응 온도가 높을수록, 알카리를 처리하였을 때 높게 나타나 볏짚의 분해가 증진되는 것으로 나타났다. 5% NaOH를 처리한 경우 $35^{\circ}C$에서는 SCOD가 최고 9,000 mg $L^{-1}$로 증가하였으며, $55^{\circ}C$에서는 최고 6,000 mg $L^{-1}$까지 증가하였다가 감소하는 경향을 보였다. 또한 40 kHz의 초음파를 조사하여 3 cm 이하의 크기로 절단된 볏짚의 SCOD를 증진시킬 수 있는것으로 나타났으며, 온도에 관계없이 150 rpm의 교반속도에서 SCOD 용출량이 가장 높게 나타났다.

• 한국환경보건학회지
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• 제33권6호
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• pp.493-496
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• 2007

The influences of contact time and ratio of food to microorganism (F/M) on uptake of wastewater organic matter in a short contact process were investigated using three activated sludge batch reactors fed with synthetic wastewater, sewage and livestock wastewater. About 64% of influent soluble chemical oxygen demand (SCOD) in the synthetic wastewater and 61% of SCOD in the sewage and 43% of SCOD in the diluted livestock wastewater were adsorbed into the activated sludge within 30 min. The specific mass of organic matter uptaken in the synthetic wastewater was 55 mg SCOD/g mixed liquor suspended solids (MLSS). In the same manner, 20 and 14 mg SCOD/g MLSS were calculated as the values in the sewage and livestock wastewater, respectively.

• 공업화학
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• 제23권2호
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• pp.228-231
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• 2012

본 연구에서는 혐기성 생물 반응조에서 35일 동안 배양된 하수슬러지와 판지슬러지를 혼합한 후, 초음파 파쇄기를 이용한 고농도 유기성 폐기물의 회분식 혐기 소화 공정에서 메탄 생산 특성이 고찰되었다. 초음파 파쇄기의 진폭이 높아질수록 Soluble Chemical Oxygen Demand (SCOD)가 증가함으로써 판지슬러지의 효과적 가용화가 이루어졌다. 또한, 메탄 생산성 향상을 위한 초음파 파쇄기의 최적 진폭이 $142.5\;{\mu}m$임을 구하였으며, 혐기소화 기간이 길러질수록 메탄 생산량은 증가하였다. 그리고, 바이오매스 변화(6000, 9000, 12000 mg/L)에 의한 혐기성 소화처리가 이루어졌을 때, 미생물 농도가 높아질수록 메탄 생산량이 모두 증가함을 알 수 있었다. 이러한 실험 결과들은 판지슬러지와 하수슬러지가 혼합된 고농도 유기성 폐기물의 혐기성 소화 공정에 의한 메탄 생산성을 향상시키는 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 유기물자원화
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• 제17권1호
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• pp.96-102
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• 2009

본 연구에서는 혐기성 소화 성능 향상을 위해 초음파 및 알칼리 전처리에 의한 폐활성 슬러지의 가용화 효과를 조사하였다. 초음파 및 알칼리 전처리는 세포벽의 파괴로 인하여 모세관 흡입 시간을 증가시킬 뿐만 아니라 상등액의 용존성 화학적 산소요구량, 단백질 및 탁도 농도를 증가키는 것으로 나타났다. 알칼리와 초음파 전처리를 병행한 슬러지 가용화가 초음파 전처리만을 수행한 경우에 비해 용존성 화학적 산소요구량과 단백질 증가가 높은 것으로 나타났다. 알칼리와 초음파 전처리를 동시에 수행한 경우 폐활성 슬러지의 고형물 농도 증가에 따라 가용화 효율이 감소하는 것으로 조사되었다.

• 유기물자원화
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• 제18권1호
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• pp.81-88
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• 2010

음식폐기물의 혐기성 발효시 열적 전처리의 최적 조건을 도출하기 위하여 수소 발생 특성을 평가하였다. 음식폐기물의 열적 전처리의 경우 용해성 화학적 산소요구량(SCOD)과 탄수화물 함량을 증가시켜 수소 수율을 향상시키는 것으로 나타났다. 실험결과 SCOD와 탄수화물을 기준으로 한 최대 가용화 효율은 각각 55.1%와 223.6%로 나타났다. 반응시간에 따라 전처리 효과는 증가하는 경향을 보였으나 20분간 1시간 비교시 약 7%의 차이를 보여 20분 이상의 반응시간의 증가는 크지 않은 것으로 나타났다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제19권2호
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• pp.273-279
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• 2006

The performance of an autothermal thermophilic aerobic digestion (ATAD) system was studied to determine if nitrogen loss, as ammonia, was affected by an exhaust gas condenser. The system was run with and without a condenser while treating $8m^3$ of piggery slurry for 8 days. The system with a condenser (SWC) maintained the reactor temperatures above $40^{\circ}C$ for 2 days during the 8 days run, while the system without a condenser (SWOC) remained above $40^{\circ}C$ for 6 days. The SWC maintained the reactor temperatures mostly at mesophilic conditions while the SWOC at thermophilc conditions. Differences in operation conditions for the two runs were mainly caused by differences in atmospheric temperatures. Soluble chemical oxygen demand (SCOD) and volatile solids (VS) removal efficiencies of the SWC (SCOD: 62%, VS: 41%) were higher than those of the SWOC (SCOD: 40%, VS: 20%). The total Kjeldal nitrogen (TKN) removal efficiency of the SWC (7%) was less than that of the SWOC (25%). The concentration of total volatile fatty acids (VFA) in the SWC was observed to be lower than the threshold value of 0.23 g total VFA/L after 6 days, while the SWOC progressed below the threshold value after 3 days. No offensive odor emissions were observed in either run, which suggest that the use of the ATAD system may be a good odor removal strategy.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
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• 제35권4호
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• pp.244-248
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• 2017

본 연구는 유가공 슬러지의 경우 하수 슬러지, 기타 산업폐수 슬러지에 비해 중금속 등 유해한 성분을 함유하지 않고, 높은 유기물 함량으로 슬러지 가용화를 통한 재활용의 가능성을 충분히 가지고 있으나 활발히 연구가 되지 않고 있어 초음파 전처리를 이용하여 재활용 가능성을 실험하였다. 1. 유가공 슬러지와 축산 슬러지를 20 kHz의 주파수와 700 W, 500 W의 조사강도, 조사시간 90분간 초음파 처리하여 고형물 변화를 비교한 결과, 유가공 슬러지의 TS와 VS 제거율이 28%, 14% 감소하였으며, 축산 슬러지는 13%, 7% 감소하였다. 2. SCOD 변화는 동일한 조건의 초음파 처리 시 유가공 슬러지의 경우 7.1배, 5.9배의 증가율을 보였으며, 축산 슬러지의 경우 4.9배, 4.0배로 나타났다. 슬러지 가용화 효율은 유가공 슬러지의 14.5%, 12.1%의 가용화 효율을 보였으며, 축산 슬러지의 경우 10.6%, 8.6%로 나타났다. SCOD 증가속도 또한 유가공 슬러지의 경우 $0.022m^{-1}$, $0.020m^{-1}$, 축산슬러지의 경우 $0.021m^{-1}$, $0.018m^{-1}$의 증가속도를 나타내었다. 3. Soluble N 농도의 변화는 유가공 슬러지의 경우 90분간 초음파 처리 후 3.4배, 2.2배 증가한 것으로 측정되었으며, 축산 슬러지의 90분간 초음파 처리 후 3배, 2배 증가한 것으로 나타났다. C/N 비의 경우 유가공 슬러지가 7.5, 8.7을 나타냈고, 축산 슬러지는 5.7, 6.4로 나타났다. 유가공 슬러지의 경우 TS, VS 감량을 통한 슬러지 발생량을 감소시킬 수 있으며 SCOD의 증가량이 많아 C/N비가 더 높게 나타난 것을 알 수 있다. 따라서 유가공 슬러지의 가용화를 통한 외부탄소원으로의 활용 가능성을 확인하였고, 향후 전처리방법의 조합 및 최적 처리조건 도출 등 후속 연구의 필요성이 높다고 사료된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제47권2호
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• pp.127-132
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• 2014

The effect of thermal pretreatment conditions on hydrolysis characteristics of dairy manure and sawdust mixtures has been evaluated. Thermal pretreatment temperature varied between 35 and $120^{\circ}C$ and the period of the treatment changed between 30 and 1440min (24h). As thermal pretreatment temperature and duration increased, organic material solublization rates were improved. Maximum solubilizations of chemical oxygen demand (SCOD), carbohydrates, and volatile fatty acids(VFAs) were observed when dairy manure treated for one day at $120^{\circ}C$. Although one day treatment duration at $120^{\circ}C$ showed the highest SCOD, soluble carbohydrates, and VFAs concentration, its hydrolysis rate was only about 12%. The results reveal that the thermal pretreatment conditions tried in this study are not enough to solubilize the organic matter contained in dairy manure and sawdust mixtures. In order to maximize hydrolysis performance, the further research needs to determine the factors influences on organic material solubilization in addition to thermal pretreatment temperature and duration.

• 대한환경공학회지
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• 제37권10호
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• pp.578-582
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• 2015

가축분뇨에 포함된 질소이온의 저감 효과가 마이크로버블과 촉매와 접촉하는 시간을 증가시켜 향상되는지를 알아보았다. 마이크로버블과 촉매를 이용하는 반응기 2개를 연속 배치시키고, 첫번째 반응기(1단)를 거쳐 다음 반응기(2단)로 이송되도록 하였으며 각 반응기에서는 2시간씩 반응하도록 하였다. 가축분뇨의 마이크로버블과 촉매와의 반응시간 2시간과 4시간 경과했을 때, 산화제로 공기를 사용하였을 때는 암모니아성 질소 제거율은 15.6%에서 39.3%로, 산소를 넣었을 때는 18.3%에서 52.8%로 증가하여 반응시간이 길수록, 그리고 산소를 사용할 때 제거율이 더 높은 것으로 나타났다. 아질산성질소와 질산성질소의 경우도 산소를 이용할 때 반응시간에 따라 아질산성질소는 80.2%에서 90.4%로, 질산성질소는 60.0%에서 75%로 반응시간이 길수록, 그리고 산소를 사용할 때 더 높은 것으로 나타났다. 유기오염물질의 경우 TCOD의 제거능이 SCOD의 제거능 보다 높게 나타났는데 이것은 생물학적으로 분해가 불가능한 물질의 분해가 더 많이 된 것을 의미하며, 이 시스템 이후 생물학적 처리를 수행하는 경우 유출수의 유기오염물질 농도를 줄일 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권7호
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• pp.1225-1232
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• 2000

연간 발생량이 1,563천톤에 달하는 하수슬러지의 효율적인 감량화 및 안정화를 위하여 전자선조사시의 물리 화학적 특성변화를 살펴보고 탈수에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 슬러지에 3~20kGy의 전자선을 조사한 경우, pH와 알칼리도는 증가하는 양상을 띠었으며, 3kGy 조사시 용존단백질농도는 2.2배, SCOD는 10배 이상 증가하여 후속처리로 혐기성소화와 연계시 양질의 기질을 제공할 수 있어 전처리로서의 효과가 매우 우수함을 알 수 있었다. 여과비저항을 통해 살펴본 슬러지의 탈수성은 소화슬러지에 6kGy의 전자선을 조사한 경우 원슬러지에 비해 8.8배 가량 향상되었으며, 동일조건에서 화학개량한 경우에도 전자선을 조사한 슬러지의 탈수성이 4~10배 우수한 것으로 나타났다. 또한 여과비저항 측면에서만 볼 때 전자선조사만으로도 무기응집제를 통한 개량효과를 대치할 수 있는 것으로 조사되어 슬러지의 탈수성향상에 있어 전자선조사가 매우 효과적인 것으로 나타났다.